品牌:美鋁ALCOA | 規格: | 材質:6063 |
產地:美國 |
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6061鋁合金化學成分
硅Si:0.40-0.8
鐵Fe: 0.7
銅Cu:0.15-0.40
錳Mn:0.15
鎂Mg:0.8-1.2
鉻Cr:0.04-0.35
鋅Zn:0.25
鈦Ti:0.15
鋁Al:餘量
其他:
單個:0.05 合計:0.15
6061鋁合金力學性能
力學性能:
抗拉強度 σb (MPa): 180
屈服強度 σ0.2 (MPa): 110
伸長率 δ5 (%): 14
注 :棒材室溫縱向力學性能
試樣尺寸:直徑 150
6061鋁合金典型用途
要求有強度、可焊接性與抗腐蝕性高的各種工業結構件, 6061鋁板
如制造卡車、搭式建築、船舶、電車、家具、機械零件、精密加工等。
美國Alcoa美鋁6061鋁合金熱處理狀態:T6和T651的區別:T6代表:已經熱處理過(即淬火),硬度和強度均達到標準(即硬度HB95,強度290MPa)。此時的鋁材內應力較大,平整度(即平面度較差),主要體現在切割和加工時,受到外力作用後,會產生不可預期的變形。T651代表:T6+內應力,即在6061T6鋁材的基礎上,進行我們通常所說的“預拉伸”,“人工時效”等工藝。通過對6061T6的鋁材進行預拉伸後,其的內應力遭到破壞(即內應力或叫人工時效),其目的是鋁材在後期的加工過程中不會產生變形,從而提高產品的合格率和生產效率。
鋁合金熱處理原理
鋁合金鑄件的熱處理就是選用某一熱處理規範,控制加熱速度升到某一相應溫度下保溫時間並以得速度冷卻,改變其合金的組織,其主要目的是提高合金的力學性能,增強耐腐蝕性能,改善加工型能,獲得尺寸的穩定性。
鋁合金熱處理特點
眾所周知,對於含碳量較高的鋼,經淬火後立即獲得很高的硬度,而塑性則很低。然而對鋁合金並不然,鋁合金剛淬火後,強度與硬度並不立即升高,至於塑性非但沒有下降,反而有所上升。但這種淬火後的合金,放置一段時間(如4∼6晝夜後),強度和硬度會顯著提高,而塑性則明顯降低。淬火後鋁合金的強度、硬度隨時間增長而顯著提高的現象,稱為時效。時效可以在常溫下發生,稱自然時效,也可以在高於室溫的某一溫度範圍(如100∼200℃)內發生,稱人工時效。
鋁合金在淬火加熱時,合金中形成了空位,在淬火時,由於冷卻快,這些空位來不及移出,便被“固定”在晶體內。這些在過飽和固溶體內的空位大多與溶質原子結合在一起。由於過飽和固溶體處於不穩定狀態,必然向平衡狀態轉變,空位的存在,加速了溶質原子的擴散速度,因而加速了溶質原子的偏聚。
硬化區的大小和數量取決於淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高,空位濃度越大,硬化區的數量也就越多,硬化區的尺寸減小。淬火冷卻速度越大,固溶體內所固定的空位越多,有利於增加硬化區的數量,減小硬化區的尺寸。
沉淀硬化合金係的一個基本特徵是隨溫度而變化的平衡固溶度,即隨溫度增加固溶度增加,大多數可熱處理強化的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度-溫度關係,可用鋁銅係的Al-4Cu合金說明合金時效的組成和結構的變化。圖3-1鋁銅係富鋁部分的二元相圖,在548℃進行共晶轉變L→α+θ(Al2Cu)。銅在α相中的極限溶解度5.65%(548℃),隨著溫度的下降,固溶度急劇減小,室溫下約為0.05%。
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時效溫度的影響
在不同溫度時效時,析出相的臨界晶核大小、數量、成分以及聚集長大的速度不同,若溫度過低,由於擴散困難,G?P區不易形成,時效後強度、硬度低,當時效溫度過高時,擴散易進行,過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大,時效後強度、硬度偏低,即產生過時效。因此,各種合金都有適宜的時效溫度。
鋁合金的回歸現象
經淬火自然時效後的鋁合金(如鋁-銅)重新加熱到200∼250℃,然後快冷到室溫,則合金強度下降,重新變軟,性能恢復到剛淬火狀態;如在室溫下放置,則與新淬火合金一樣,仍能進行正常的自然時效,這種現象稱為回歸現象。關於回歸現象的解釋是合金在室溫自然時效時,形成G?P區尺寸較小,加熱到較高溫度時,這些小的G?P區不再穩定而重新溶入固溶體中,此時將合金快冷到室溫,則合金又恢復到新淬火狀態,仍可重新自然時效。在理論上回歸處理不受處理次數的限制,但實際上,回歸處理時很難使析出相完全重溶,造成以後時效過程呈局部析出,使時效強化效果逐次減弱。同時在反復加熱過程中,固溶體晶粒有越來越大的趨勢,這對性能不利。因此回歸處理僅用於修理飛機用的鉚釘合金,即可利用這一現象,隨時進行鉚接,而對其他鋁合金則沒有使用價值。
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